Существуют два часто распространенных вида холодильника в самогоноварении: кожухотрубный холодильник и холодильник Димрота. Бывают различные варианты исполнения обоих видов, в том числе медные. Рассмотрим общий принцип работы и разницу между ними.Кожухотрубный холодильник
Кожухотрубный холодильник состоит из корпуса (кожуха), паропроводных трубок, перегородок, входа и выхода воды.Холодная вода подается снизу, а выходит разогретой сверху. Порядок подключения именно такой для того чтобы в межтрубном пространстве не образовывались пузыри воздуха, а охлаждение было максимально эффективным и равномерным. Если вода будет спускаться сверху вниз самотеком, то внутри обязательно будет оставаться воздух. Холодильник должен располагаться строго вертикально, т.к. при изменении давления воды в наклонном положении агрегата, внутри него также может оставаться воздух.
Вода поступает в межтрубное пространство и завихряется с помощью перегородок, которые улучшают обтекание трубок, увеличивают теплоотдачу межтрубного пространства, а также обеспечивают жесткость конструкции.
Горячий пар проходит внутри трубок, отдает им свое тепло, конденсируется на стенках и, либо стекает обратно в колонну в виде флегмы в случае ректификации, либо уходит в отбор в случае дистилляции. Трубки в свою очередь отдают тепло холодной воде, которая уносит его в канализацию.
Мощность кожухотрубного холодильника зависит от общей площади внутренней поверхности трубок (их количества, диаметра и высоты), температуры и расхода охлаждающей воды. В случае самогоноварения холодильники чаще изготавливаются с бóльшим количеством трубок, но с меньшей высотой, т.к. общая высота самогонного аппарата играет немаловажную роль.
Холодильник Димрота
Холодилник Димрота (назван в честь немецкого ученого химика Отто Димрота) состоит из царги, змеевика (спирали), входа и выхода воды.Холодная вода поступает внутрь змеевика сверху, проходит вниз, а затем снова поднимается наверх по центральной трубке к выходу. Горячий пар конденсируется на змеевике и стекает вниз.
Из-за большей площади охлаждающей поверхности димрот является более эффективным по сравнению с кожухотрубным холодильником, а расход воды в нем существенно ниже. Мощность такого агрегата прямо пропорциональна длине змеевика.
Важно чтобы димрот был установлен вертикально. В противном случае флегма начнет капать со спирали на горячие стенки цари, которые будут нагревать и частично испарять капли, что при ректификации нарушит тепломассообмен, а при дистилляции отправит в отбор горячий дистиллят.
Сравнение в реальных условиях
Для эксперимента были взяты:- кожухотрубный холодильник: 50 см, 7 трубок по 8 мм
- димрот: змеевик 3.5 м, диаметром 8 мм.
Кожухотрубный холодильник утилизировал 3.26 кВт мощности. Температура воды на выходе составила 55 °C, температура в трубке связи с атмосферой 40 °C. При увеличении мощности на 1 Вт температура в ТСА сразу же увеличивалась за 45 °C.
Димрот утилизировал 4.57 кВт мощности. Температура воды на выходе составила 85 °C, температура в трубке связи с атмосферой 44.5 °C.
Как видим, в данных условиях, эффективность димрота выше примерно на 30 %. Можно сделать вывод, что при прочих равных условиях, димрот стоит использовать в нескольких случаях: если вы работаете на мощностях от 3 кВт и выше, если вам важно экономить воду и если высота дефлегматора имеет решающее значение.